[发明专利]一种钢包在线喷粉脱硫工艺无效

专利信息
申请号: 201210024067.X 申请日: 2012-02-03
公开(公告)号: CN102559998A 公开(公告)日: 2012-07-11
发明(设计)人: 黄云;张国栋;张德国 申请(专利权)人: 北京首钢国际工程技术有限公司
主分类号: C21C7/064 分类号: C21C7/064
代理公司: 北京华谊知识产权代理有限公司 11207 代理人: 刘月娥
地址: 100043 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 钢包 在线 脱硫 工艺
【说明书】:

技术领域

发明属于钢铁冶金的钢水炉外精炼技术领域,特别是提供了一种钢包在线喷粉脱硫工艺。

背景技术

目前炉外精炼钢水脱硫工艺主要有两种:一是LF炉造渣脱硫工艺,往钢包中加入石灰、萤石、合成渣等脱硫剂,通过电极通电加热化渣、底吹氩搅拌实现钢渣界面反应脱硫。加入脱硫剂10~15kg/t,精炼周期35~45min,电耗35Kwh/t.钢,脱硫率在70%左右。二是KIP、IR-UT单独钢水喷吹脱硫站工艺,即在浸渍罩内用载气将脱硫剂(CaO、CaF2、CaSi粉)喷入钢水,脱硫剂直接与钢水反应脱硫。处理周期28~35min,粉剂消耗~15kg/t,脱硫率在60~70%。

LF炉脱硫工艺缺点:脱硫剂通过固定位置的溜槽加在了钢水表面,反应速度较慢,处理时间长,精炼周期一般在35~45min,很难与快节奏转炉生产相匹配;温降大,由于处理时间的延长,钢水处理温降较大,为保证浇注温度,必需通电加热,电耗一般大于35Kwh/t.钢,处理电耗成本就增加近20元/t钢。如按年处理100万吨计算,则需多排放3.5万吨CO2;另外石墨电极加热会导致钢水的增碳、增氮问题,造成对钢水的污染。

KIP、IR-UT喷粉站工艺缺点:建设单独的喷粉脱硫站,需要配套建设相应的烟气除尘设施,投资成本很大;脱硫浸渍罩直径仅为钢包直径的1/3~1/2,还有1/2~2/3钢液面暴露在大气中,喷粉过程中该部分钢液面翻腾将会带来较大温降,也易造成钢液吸氮与二次氧化;浸渍罩需插入钢水中操作,其耐材维护及消耗成本较大;从低碳节能角度来讲,单独喷粉脱硫站不适用于大规模生产普碳及低合金钢时脱硫工艺,因此国内某大型钢厂引进该工艺后应用也不是很多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢包在线喷粉脱硫工艺,钢水在出钢过程中通过加入小粒状石灰进行渣洗预脱硫后,在精炼站喷枪通过炉盖插入钢水包底部再喷入钝化石灰粉进行脱硫,整个工艺在出钢线上实现。实现了高效、低成本对钢水进行脱硫处理,充分利用已有在线设施,仅增加喷枪及喷吹系统,开发快节奏、低碳节能的钢水脱硫工艺。

实现本发明的设备(现场已具备)包括钢包盖升降装置、喷枪、气封装置、喂丝机、钢包、带有除尘口与加料口的钢包盖、底吹透气砖、喷吹罐、喷吹管路等组件。转炉出钢后,装有钢水的钢包放置在出钢线上的钢水车上,钢包上方安装有钢包盖,钢包盖开有喷吹孔和除尘孔。在钢包盖上方设置喷枪、气封装置、喷吹罐、喷吹管路和喂丝机。其中喷枪由带加强肋钢管作为内管,外部采用含耐热钢纤维增强的高铝质浇注料打结,耐火材料Al2O3≥70%,SiO2<5%,CaO≤1%,耐热钢纤维含量≥4%,体积密度≥2.9g/cm3,喷枪内管直径DN32,采用单孔直筒形枪头,具有强度高、寿命长的特点。本发明可充分利用了现有在线精炼站设施如钢包、钢包车、钢包盖及提升、喂丝机、除尘管路等设备,节省大量设备投资。

本发明的工艺步骤为:

(1)转炉出钢时,先往钢包内加入含铝渣料进行钢水脱氧,保证铝含量达到0.03~0.05重量%,提高后续喷粉脱硫率。

(2)在钢包内渣洗预脱硫:出钢过程中往钢包内加入小粒状石灰,利用出钢过程中钢水的冲击力,将小粒状石灰与钢水充分混合搅拌进行脱硫反应,小颗粒石灰加入量5~6kg/t钢,颗粒度为3~5mm。

(3)调整钢包底吹氩流量:钢水中的硫与小颗粒石灰反应,硫进入渣相逐步上浮在钢水表面;此时将钢水通过运输车运输到精炼跨在线精炼站,测温取样后,降下钢包盖,把底吹氩流量从150~300Nl/min调整到50~100Nl/min,维持1~3min底吹氩。

(4)钢包内喷粉脱硫:设定喷吹参数后,启动喷粉脱硫装置,开始喷粉脱硫过程。脱硫过程控制的工艺参数如下:

1)喷吹参数:喷吹压力0.25~0.35MPa,载气流量设定35~50Nm3/h;喷吹速度:40~100kg/min;喷吹脱硫剂4~6kg/t钢水;喷枪距包底300~500mm。

2)喷吹粉剂:钝化CaO粉;CaO粉剂成分:>95%CaO,<2%MgO,<0.5%H2O;粉剂粒度:95%<63μm,100%<1mm。

3)喷吹速度:40~100kg/min。

4)载气:氩气,纯度>99.9%。

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